Hambatan dan Hambatan Jenis
29 July 2020
1. Hambatan
Setiap konduktor atau penghantar memiliki kemampuan untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. lalu bagaimana hubungan antara nilai hambatan pada konduktor dengan besaran besaran listrik? Misalnya terdapat dua penghantar yang sama panjang dengan jenis bahan yang berbeda. jika kedua penghantar ini diberi beda potensial yang sama besar pada kedua ujung masing-masing penghantar tersebut, maka besar arus listrik yang mengalir pada masing-masing penghantar akan berbeda. Hal ini disebabkan oleh besar hambatan pada masing-masing penghantar berbeda.
Berdasarkan hasil eksperimen, hambatan pada suatu penghantar ini dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara beda potensial V pada kedua ujung penghantar terhadap besar kuat arus listrik I yang melewati penghantar. Jika hambatan di simbol dengan R, maka:
Ket:
R = hambatan (ohm)
V = beda potensial (volt)
I = arus listrik (Ampere)
2. Resistivitas Bahan
Sesuatu yang berhubungan dengan hambatan dan merupakan karakteristik bahan merupakan resistivitas bahan. Resistivitas bahan ini dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara medan listrik E terhadap rapat arus J di dalam suatu hambatan.
Rapat arus J dalam kasus hambatan ini adalah arus yang mengalir persatuan luas atau dapat ditulis
J = I / A
dengan besar medan listrik yang terjadi di dalam bahan setelah diberi beda potensial pada kedua ujung Hambatan adalah
E = V / L
dengan V adalah besarnya beda potensial yang bekerja pada ujung-ujung hambatan dan L adalah panjang konduktor
Dengan besar rapat arus seperti yang telah diturunkan pada persamaan sebelumnya maka dapat diberikan besaran resistivitas bahan adalah
Jika disubtitusikan R = V/ I , maka besar hambatan total yang terjadi adalah
Keterangan:
R = hambatan (ohm)
P = hambatan jenis (ohm. meter)
L = panjang penghantar (meter)
A = luas penampang penghantar (m2)
Contoh Soal:
Sebuah kawat tembaga yang berdiameter 2 mm dan panjang 2 m diberikan beda potensial 220 V pada kedua ujung kawat. Hitung besar hambatan, besar arus listrik, rapat arus dan hambatan kawatnya ketika suhu 30 °C !
Diketahui:
Ditanyakan:
Penyelesaian:
Tugas:
Sepotong penghantar kawat listrik yang memiliki panjang 10 meter dan memiliki luas penampang 1 mm2. Kawat tersebut dialiri listrik dengan tegangan sebesar 100 Volt dengan arus sebesar 2 Ampere. Hitunglah nilai hambatan jenisnya!
Baca Juga: